色信息测定装置、印刷物信息测定装置、印刷装置及电子设备的制作方法

文档序号:2510799阅读:280来源:国知局
专利名称:色信息测定装置、印刷物信息测定装置、印刷装置及电子设备的制作方法
技术领域
本发明涉及色信息测定装置,作为一个例子涉及下述的色信息测定装置,该色信息测定装置从发光单元向被测定物体照射不同波长的多个光束,测定来自该被测定物体的各波长反射光的强度,通过这样将被测定物体的色信息数字化,并向彩色打印机、彩色复印机等印刷装置及液晶显示器等图像显示装置输出色信息。
另外,本发明涉及具有那样的色信息测定装置的电子设备。
另外,本发明涉及例如向彩色打印机及彩色复印机的控制单元输出印刷物的色信息及位置信息的印刷物信息测定装置。
另外,本发明涉及使用该印刷物信息测定装置的印刷装置。
背景技术
近年来,作为计算机的输出装置,广泛采用喷墨打印机等许多印刷装置。在喷墨打印机那样的彩色打印机中,利用靛蓝色(C)、品红色(M)、黄色(Y)的三色墨水再加上黑色(K)的四色墨水,来印刷彩色图像。或者,利用对该四色再加上淡靛蓝色(1c)及淡品红色(1m)的六色墨水,来印刷彩色图像。
但是,由于温度或湿度等放置打印机的环境条件的变化、或者印刷用的墨水或用纸的特性的微小差异等,有时印刷后的图像的浓度或色调发生变化,另外,利用打印机印刷后的图像浓度等出现不同。另外,这样的特性变化或差异是由于构成打印机的各要素的时效变化所产生的。
因此,希望在打印机输出单元附近设置色敏传感器,用色敏传感器监视印刷物的印字状态,将色敏传感器的输出反馈给打印机,通过这样进行浓淡或色度的调整。
作为这样的色敏传感器,例如有图21A所示的色敏传感器110(参照特开2003-107830号公报)。用该色敏传感器110,从白色光源111照射的光束用被测定物体112进行反射,入射到受光元件113。该受光元件113和图21B所示,具有红、绿、蓝的分别独立的像素114、115、116,该各像素114、115、116分别具有光电变换元件。
该各像素114、115、116分别具有使红、绿、蓝波长透过的波长滤光片。在该各像素114、115、116中,分别测定红、绿、蓝的光强度,从而能够将上述被测定物体112的色信息数字化。将该色信息数字化而得到的输出反馈给未图示的打印机。通过这样能够对打印机进行印刷状态的校正。
但是,前述的色敏传感器具有的波长滤光片价格昂贵,另外作为色敏传感器的分辨率也不够。
另外,对于喷墨打印机,由于以更低价格实现了高图像质量,因此个人消费者用于直接印刷数码照相机拍摄的照片。在个人消费者用喷墨打印机印刷照片等时,要求能够进行得到更接近实物的质感、且无边框的印刷。
但是,在用纸偏离设定位置时,不仅不能在用纸上的设定位置形成图像,而且也有时在用纸的端部附近形成的预定的图像超出到用纸的外面。在这种情况下,墨滴偏离本来应该滴墨的用纸端部,而滴在打印机箱体上,使得其后通过相同部位的用纸污损。由于这种情况,检测用纸的位置也是非常重要的。
而且,作为该用纸位置检测装置,例如有图22所示那样的用纸位置检测装置123(参照特开2002-103721号公报)。该用纸位置检测装置123由发光二极管120及光电晶体管122构成,上述发光二极管120面向规定的检测地点射出光,上述光电晶体管122接受该反射光,将光量的变化变换为电流的变化。根据上述光电晶体管122是否接受了由上述用纸121反射的反射光,来判定上述用纸121的边缘是否在检测地点。
这样,作为测定印刷物的信息的装置,必须要测定印刷物的色信息的装置及测定印刷物的位置信息的装置,从而成本高,而且大型化。
因此,本发明的课题在于提供能够降低成本、而且提高分辨率的色信息测定装置。
另外,本发明的课题在于提供具有那样的色信息测定装置的电子设备。
另外,本发明的课题在于提供能够同时测定印刷物的色信息及位置信息的、廉价、小型而且高精度的一体型印刷物信息测定装置。
另外,本发明的课题在于提供具有那样的印刷物信息测定装置的印刷装置。

发明内容
为了解决上述课题,本发明的色信息测定装置,包括具有发光波长互相不同的多个发光元件的发光部;使来自上述发光部的波长不同的多个光束向被测定物体照射的照射部;将接受的波长不同的多束光分别变换为电信号后输出的受光元件;以及将来自上述被测定物体的反射光聚光在上述受光元件的聚光部,从上述发光元件照射上述被测定物体的互相不同波长的多个光束,在上述被测定物体上具有公共的照射区域,在上述被测定物体上的公共的照射区域,包含反射光经过上述聚光部、入射到受光元件那样的上述被测定物体上的观测区域。
根据本发明的色信息测定装置,发光部的多个发光元件产生波长不同的多个光束,照射部使来自发光部的波长不同的多个光束向被测定物体照射。然后,聚光部将来自被测定物体的反射光聚光在受光元件,受光元件将接受的波长不同的多个光分别变换为电信号后输出。利用该受光元件输出的电信号,能够测定被测定物体反射的各波长反射光的强度。通过测定该反射光的强度,能够正确测定被测定物体的色信息。
再有,在本发明中,从发光元件照射被测定物体的互相不同波长的多个光束在被测定物体上具有公共的照射区域,同时在该测定物体上的公共的照射区域包含反射光径由聚光部、入射到受光元件那样的被测定物上的观测区域。因而,能够将不同波长的多个光束重叠的公共照射区域确实作为观测区域,能够等效观测来自该观测区域的不同波长的多个反射光的强度,能够提高测定精度。因而,根据本发明,能够不用高价的波长滤光片,实现降低成本、而且高分辨率及高精度的色信息测定装置。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,上述发光部具有发光波长互相不同的三个发光元件。
根据本实施形态的色信息测定装置,发光部利用三个发光元件产生波长不同的三个光束,经过照射部,向被测定物体照射。这样,通过选择该三个光束的三个波长,容易进行遍及整个可见光范围的测定,能够提高测定精度。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,上述三个发光元件的发光波长分别与红、绿、蓝相对应。
根据本实施形态的色信息测定装置,由于上述三个发光元件的发光波长与红、绿、蓝相对应,因此容易进行遍及整个可见光范围的测定,能够提高测定精度。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,具有配置在上述聚光部与上述受光元件之间的缝隙构件,上述缝隙构件具有圆形缝隙,上述被测定物体上的观测区域是圆形。
根据本实施形态的色信息测定装置,由于缝隙构件具有圆形缝隙,而使被测定物体上的观测区域为圆形。利用该圆形的观测区域,能够有效地确保接受来自被测定物体上的照射区域的光通量,能够提高受光元件的S/N比。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,上述被测定物体上的观测区域小于φ2mm。
根据本实施形态的色信息测定装置,通过使被测定物体上的观测区域为小于等于φ2mm,能够充分提高测定分辨率,作为一个例子能够用于打印机的印字状态监视。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,将上述发光部具有的三个发光元件形成在一个基板上。
根据本实施形态的色信息测定装置,通过三个发光元件在一个基板上构成,能够力图节省空间,实现更小型的色信息测定装置。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,具有使上述发光部具有的三个发光元件分时依次发光的发光元件驱动部。
根据本实施形态的色信息测定装置,由于发光元件驱动部使用三个发光元件时依次发光,因此分时产生三色的光,该三色的发光不会互相产生混色。通过这样,利用受光元件与接受的波长不同的多个光相对应而输出的电信号,能够进行高精度的色信息测定。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,上述受光元件用光电二极管构成。
根据本实施形态的色信息测定装置,由于受光元件用光电二极管构成,因此能够廉价进行高精度的测定。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,具有配置在上述聚光部与受光元件之间的波长选择部,具有使上述发光部具有的三个发光元件同时发光的发光元件驱动部。
根据本实施形态的色信息测定装置,利用配置在上述聚光部与受光元件之间的波长选择部,能够减少从聚光部射向受光元件的光中的不需要波长的光,能够进行高S/N比的测定。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,用衍射光栅构成上述波长选择部。
根据本实施形态的色信息测定装置,通过采用衍射光栅,与使用波长滤光片相比,还能够以廉价实现小型的波长选择部。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,用具有多个独立的受光部分的组合光电二极管构成上述受光元件。
根据本实施形态的色信息测定装置,利用上述受光元件的组合光电二极管具有的多个独立的受光部分,能够分别接受波长不同的各个光,进行信号变换。这样,能够简便地进行信号处理。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,上述聚光部聚光在上述组合光电二极管的上述受光部分的光束的光点尺寸,小于上述受光部分的面积。
根据本实施形态的色信息测定装置,能够用受光部分测定用上述聚光部聚光的全部光束的光量,而且用组合光电二极管具有的受光部分接受的光束对于相邻的受光部分不产生影响。这样,能够进行高S/N比的测定。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,用透镜构成上述照射部。
根据本实施形态的色信息测定装置,由于上述照射部由透镜构成,因此能够实现小型、廉价的色信息测定装置。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,用透镜构成上述聚光部。
根据本实施形态的色信息测定装置,由于用透镜形成上述聚光部,因此能够实现小型、廉价的色信息测定装置。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,一个透镜构成上述照射部及上述聚光部的两个部分。
根据本实施形态的色信息测定装置,由于一个透镜构成照射及聚光部的两个部分,因此能够实现小型的色信息测定装置。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,上述透镜是菲涅尔透镜。
根据本实施形态的色信息测定装置,由于上述透镜是菲湿尔透镜,因此能够实现更小型的色信息测定装置。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,具有将上述受光元件输出的电信号用基准信号归一化的信号处理部。
根据本实施形态的色信息测定装置,通过利用上述基准信号进行归一化,能够抵消因温度等的周围环境而变化的受光元件的输出信号的差异。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,上述信号处理部将上述受光元件输出的电信号用上限基准信号及下限基难信号归一化。
根据本实施形态的色信息测定装置,利用信号处理部,由于由上限基准信号及下限基准信号形成一定的标准,因此能够将受光元件输出的电信号产生的色信息数字化。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,上述上限基准信号是上述受光元件接受来自白色部分的反射光时输出的电信号,上述下限基准信号是上述受光元件接受来自黑色部分的反射光时输出的电信号。
根据本实施形态的色信息测定装置,将上限基准信号设为受光元件接受来自白色部分的反射光时输出的电信号,将下限基准信号设为受光元件接受来自黑色部分的反射光时输出的电信号。因而,能够将基准信号固定,能够将受光元件输出的电信号产生的色信息进行绝对性的数字化。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,用发光二极管构成上述发光元件。
根据本实施形态的色信息测定装置,由于用发光二极管构成上述发光元件,因此能够实现廉价的色信息测定装置。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,具有对上述发光元件进行脉冲驱动的脉冲驱动部。
根据本实施形态的色信息测定装置,通过对发光元件进行脉冲驱动,能够抑制发光元件的平均消耗电流,由于还延长发光元件的寿命,因此比较经济。
另外,在一实施形态的色信息测定装置中,上述脉冲驱动部的驱动上述发光元件的脉冲占空比为小于等于0.1。
根据本实施形态的色信息测定装置,通过使驱动脉冲的占空比为小于等于0.1,能够抑制平均消耗电流,而且提高上述发光元件产生的光束的光通量,达到所需要的量。
另外,一实施形态的电子设备具有上述任一种色信息测定装置、高性能的色信息测定装置,构成小型、高性能的电子设备。
另外,一实施形态的电子设备利用上述色信息测定装置输出的电信号,对功能进行控制。根据本实施形态的电子设备,利用上述色信息测定装置能够进行高精度的功能控制,能够实现小型、高性的电子设备。
如上所述,在本发明的色信息测定装置中,发光部的多个发光元件产生波长不同的多个光束,照射部使来自发光部的波长不同的多个光束向被测定物体照射。然后,聚光部将来自被测定物体的反射光聚光在受光元件,受光元件将接受的波长不同的多个光分别变换为电信号后输出。利用该受光元件输出的电信号,能够测定被测定物体反射的各波长反射光的强度。通过测定该反射光的强度,能够正确测定被测定物体的色信息。
再有,在本发明中,从发光元件照射被测定物体的互相不同波长的多个光束在被测定物体上具有公共的照射区域,同时在该测定物体上的公共的照射区域包含反射光径由聚光部、入射到受光元件那样的被测定物上的观测区域。因而,能够将不同波长的多个光束重叠的公共照射区域确实作为观测区域,能够等效观测来自该观测区域的不同波长的多个反射光的强度,能够提高测定精度。因而,根据本发明,能够不用高价的波长滤光片,实现降低成本、而且高分辨率及高精度的色信息测定装置。
另外,本发明的印刷物信息测定装置,具有发出波长互相不同的多束光的发光部;将来自该发光部的光变换为实质上平行状态的准直光的发光部侧聚光部;将来自该发光部侧聚光部的上述准直光照射在印刷物上、同时将来自该印刷物的漫反射光及正反射光变换为实质上平行状态的准直光的对物侧聚光部;将来自上述印刷物的上述漫反射光变换为电信号的漫反射光受光部;将来自上述印刷物的上述正反射光变换为电信号的正反射光受光部;位于上述对物侧聚光部与上述漫反射光受光部之间、将来自上述对物侧聚光部的上述准直光聚光在上述漫反射光受光部上的漫反射光聚光部;位于上述对物侧聚光部与上述正反射光受光部之间、将来自上述对物侧聚光部的上述准直光聚光在上述正反射光受光部上的正反射光聚光部;以及利用上述漫反射光受光部及上述正反射光受光部的至少一方的输出,来计算上述印刷物的色信息、同时利用上述正反射光受光部的输出,来计算上述印刷物的位置信息的计算部。
这里,所谓印刷物,例如是指印刷装置输出的用纸。
根据本发明的印刷物信息测定装置,从上述发光部发出波长互相不同的多束光,利用上述发光部侧聚光部将来自上述发光部发射的光变换为准直光,然后利用上述对物侧聚光部向上述印刷物照射。
然后,来自上述印刷物的反射光利用上述对物侧聚光部变换为准直光,利用上述漫反射光聚光部聚光在上述漫反射光受光部上,利用上述正反射光聚光部聚光在上述正反射光受光部上。
上述各受光部将接受的波长互相不同的多束光分别变换为与受光强度成比例的电信号输出。即,根据上述各受光部输出的电信号,能够测定上述印刷物反射的各波长的反射光强度。
然后,上述计算部能够利用上述漫反射光受光部及上述正反射光受光部的至少一方的输出,来计算上述印刷物的色信息,同时利用上述正反射光受光部的输出,来计算上述印刷物的位置信息。
这样,该印刷物信息测定装置将来自发光部的波长不同的多束光照射印刷物,通过测定来自该印刷物的反射光中的漫反射光及正反射光的各波长的反射光强度,来检测印刷物的色信息,同时通过测定来自该印刷物的反射光中的正反射光的各波长的反射光强度,来检测印刷物的位置信息。因而,能够同时测定上述印刷物的色信息及位置信息,能够实现廉价、小型的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述发光部具有发光波长互相不同的三个发光元件。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,上述发光部利用上述三个发光元件产生波长不同的三束光,经过上述发光部侧聚光部及上述对物侧聚光部向上述印刷物照射。通过选择该三束光的三个波长,容易进行遍及整个可见光范围的测定,能够提供廉价、高精度的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述三个发光元件的发光波长分别与红、绿、蓝相对应。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,通过使上述三个发光元件的发光波长与红、绿、蓝相对应,从而能够有效地进行遍及整个可见光区域的测定。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,具有配置在上述漫反射光聚光部与上述漫反射光受光部之间、同时具有缝隙的漫反射光缝隙部,从上述发光部照射上述印刷物的上述多束光在上述印刷物上形成公共照射区域,该照射区域包含上述漫反射光经过上述对物侧聚光部及上述漫反射光聚光部及上述漫反射光缝隙部的上述缝隙,入射到上述漫反射光受光部那样的漫反射光观测区域。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,通过适当设计上述漫反射光缝隙部的上述缝隙形状,能够将上述漫反射光观测区域设定为所述希望的大小,能够适当设计印刷物信息测定装置的空间分辨率。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述漫反射光缝隙部的上述缝隙的形状的圆形。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述漫反射光缝隙部的上述缝隙的形状是圆形,因此将上述印刷物上的上述漫反射光观测区域形成为圆形。利用该圆形的漫反射光观测区域,能够有效地确保接受来自上述印刷物上的上述照射区域的光通量,能够提高上述漫反射光受光部的S/N比。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,具有配置在上述正反射光聚光部与上述正反射光受光部之间、同时具有缝隙的正反射光缝隙部,从上述发光部照射上述印刷物的上述多束光在上述印刷物上形成公共照射区域,该照射区域包含上述正反射光经过上述对物侧聚光部及上述正反射光聚光部及上述正反射光缝隙部的上述缝隙,入射到上述正反射光受光部那样的正反射光观测区域。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,通过适当设计上述正反射光缝隙部的上述缝隙形状,能够将上述正反射光观测区域设定为所述希望的大小,能够适当设计印刷物信息测定装置的空间分辨率。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述正反射光缝隙部的上述缝隙的形状是长方形。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述正反射光缝隙部的上述缝隙的形状是长方形,因此将上述印刷物上的上述正反射光观测区域形成长方形。另外,使上述正反射光缝隙部的上述缝隙的长方形形成为下述那样的形状,即减小上述印刷物传送方向的上述正反射光观测区域的长度,而且增大与上述印刷物的传送方向垂直的方向的上述正反射光观测区域的长度,通过这样能够提高上述印刷物的传送方向的位置检测精度,而且能够增加光通量,提高S/N比。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述发光部侧聚光部用透镜构成。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述发光部侧聚光部用透镜构成,因此能够实现小型、廉价的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述漫反射光聚光部用透镜构成。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述漫反射光聚光部用透镜构成,因此能够实现小型、廉价的印刷物信息到测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述正反射光聚光部用透镜构成。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述正反射光聚光部用透镜构成,因此能够实现小型、廉价的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述对物侧聚光部用透镜构成。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述对物侧聚光部用透镜构成,因此能够实现小型、廉价的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述漫反射光聚光部及上述正反射光聚光部用一个透镜构成。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述漫反射光聚光部及上述正反射光聚光部用一个透镜构成,因此能够减少光学系统的零部件数量,能够实现制造工序中的工时更少、更廉价的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述漫反射光聚光部、上述正反射光聚光部及上述对物侧聚光部用一个透镜构成。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述漫反射光聚光部、上述正反射光聚光部及上述对物侧聚光部用一个透镜构成,因此能够减少光学系统的零部件数量,能够实现制造工序中的工时更少、更小型和廉价的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述发光部侧聚光部、上述漫反射光聚光部、上述正反射光聚光部及上述对物侧聚光部用一个透镜构成。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述发光部侧聚光部、上述漫反射光聚光部、上述正反射光聚光部及上述对物侧聚光部用一个透镜构成,因此能够减少光学系统的零部件数量,能够实现制造工序中的工时更少、更小型和廉价的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述透镜是菲涅尔透镜。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述透镜是菲涅尔透镜,因此能够容易将透镜一体化,能够实现更小型的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述三个发光元件安装在同一基板上。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述三个发光元件安装在同一基板上,因此能够力图节省空间,提供更小型的印刷物信息测定装置。另外,能够提高利用上述三个发光元件照射在上述印刷物上时的公共照射区域相对于全部照射区域的比例,提高光的利用效率,是更经济的。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,对驱动上述发光部的信息进行强度调制。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于对驱动上述发光部的信号进行强度调制,因此能够抑制上述发光部的平均消耗电流,由于还延长上述发光部的寿命,因此比较经济。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,驱动上述发光部的信号是矩形波,该矩形波的占空比为小于等于0.1。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,通过使驱动上述发光部的脉冲的占空比为小于等于0.1,能够抑制平均消耗电流,而且提高上述发光部产生的光的光通量,达到所需要的量。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述发光部分时发出上述多束光。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述发光部分时发出上述多束光,因此上述多束光互相不混淆。因而,上述受光部能够与互相不同波长的各波长相对应输出电信号,能够高精度测定上述印刷物的色信息。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述发光部用发光二极管构成。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述发光部用发光二极管构成,因此能够实现廉价的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述漫反射光受光部及上述正反射光受光部用光电二极管构成。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述漫反射光受光部及上述正反射光受光部用光电二极管构成,因此能够以廉价进行高精度的测定。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述漫反射光受光部及上述正反射光受光部的光电二极管形成在同一基板上。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述漫反射光受光部及上述正反射光受光部的光电二极管在同一基板上形成,因此能够提供小型的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述漫反射光受光部及上述正反射光受光部用组合光电二极管构成。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述漫反射光受光部及上述正反射光受光部用组合光电二极管构成,因此能够实现更小型的印刷物信息测定装置。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述计算部具有将上述漫反射光受光部输出的电信号用基准信号归一化的信息处理部。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述计算部具有将上述漫反射光受光部输出的电信号用基准信号归一化的信号处理部,因此通过利用基准信号进行归一化,能够抵消因温度等的周围环境而变化的上述漫反射光受光部的输出信号的差异。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述计算部具有将上述正反射光受光部输出的电信号用基准信号归一化的信号处理部,根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述计算部具有将上述正反射光受光部输出的电信号用基准信号归一化的信号处理部,因此通过利用基准信号进行归一化,能够抵消因温度等的周围环境而变化的上述正反射光受光部的输出信号的差异。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述信号处理部将上述漫反射光受光部输出的电信号用上限基准信号及下限基准信号归一化。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述信号处理部将上述漫反射光受光部输出的电信号用上限基准信号及下限基准信号归一化,因此能够始终以一定的标准进行归一化,能够提高测定的精度。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述信号处理部将上述正反射光受光部输出的电信号用上限基准信号及下限基准信号归一化。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述信号处理部将上述正反射光受光部输出的信号用上限基准信号及下限基准信号归一化,因此能够始终以一定的标准进行归一化,能够提高测定的精度。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述上限基准信号是上述漫反射光受光部接受来自白色部分的漫反射光时输出的电信号,上述下限基准信号是上述漫反射光受光部接受来自黑色部分的漫反射光时输出的电信号。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述上限基准信号是上述漫反射光受光部接受来自白色部分的漫反射光时输出的电信号,上述下限基准信号是上述漫反射光受光部接受来自黑色部分的漫反射光时输出的电信号,因此能够将上述上限基准信号及上述下限基准信号固定,能够用绝对的数值表示上述漫反射光受光部输出的电信号产生的色信息。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述上限基准信号是上述正反射受光部接受来自白色部分的正反射光时输出的电信号,上述下限基准信号是上述正反射光受光部接受来自黑色部分的正反射光时输出的电信号。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于上述上限基准信号是上述正反射光受光部接受来自白色部分的正反射光时输出的电信号,上述下限基准信号是上述正反射光受光部接受来自黑色部分的正反射光时输出的电信号,因此能够将上述上限基准信号及下述下限基准信号固定,能够用绝对的数值表示上述正反射光受光部输出的电信号产生的色信息。
另外,在一实施形态的印刷物信息测定装置中,上述计算部将上述正反射光受光部的归一化输出的各波长平均值为(上限基准信号+下限基准信号)/2时的上述印刷物的位置作为上述印刷物的位置信息进行计算。
根据本实施形态的印刷物信息测量装置,由于采用上述正反射光受光部归一化输出的各波长的平均值,因此能够抑制被长所产生的差异。再有,由于检测在上述正反射光受光部归一化输出的各波长的平均值为(上限基准信号+下限基准信号)/2时的上述印刷物的位置,因此能够正确而且简单便地测定上述印刷物的位置。
另外,本发明的印刷装置,根据上述印刷物信息测定装置测定的上述印刷物的色信息及位置信息,控制以后印刷的印刷物的颜色及位置。
根据本发明的印刷装置,由于根据上述印刷物信息测定装置测定的上述印刷物的色信息及位置信息,控制以后印刷的印刷物的颜色及位置,因此能够进行高精度的印刷。
如上所述,根据本发明的印刷物信息测定装置,由于具有计算部,该计算部利用来自上述漫反射光受光部及上述正反射光受光部的至少一方的输出,来计算上述印刷物的色信息,同时利用来自上述正反射光受光部的输出,来计算上述印刷物的位置信息,因此能够同时测定上述印刷物的色信息及位置信息,能够实现廉价、小型的印刷物信息测定装置。
另外,根据本发明的印刷装置,由于根据上述印刷物信息测定装置测定的上述印刷物的色信息及位置信息,控制以后印刷的印刷物的颜色及位置,因此能够进行高精度的印刷。


本发明根据以下的详细说明及附图,将能够更充分理解。附图仅是为了说明而用的,不是用来限制本发明。
图1A所示为本发明的色信息测定装置的第1实施形态的示意图。
图1B所示为上述第1实施形态的变形例的示意图。
图2所示上述第1实施形态的发光部20的一个构成例子的示意图。
图3所示为上述第1实施形态的发光部20照射被测定物体的三个光束在被测定物体表面的照射区域图。
图4所示为上述第1实施形态的受光发光时序的时序图。
图5所示为上述第1实施形态中光电二极管输出的受光信号一个归一化例子的图形。
图6A所示为本发明的色信息测定装置的第2实施形态的示意图。
图6B所示为图6A所示的第2实施形态的变形例的示意图。
图7A所示为上述第2实施形态的又一变形例的示意图。
图7B所示为图7A所示的变形例的变形例的示意图。
图8A所示为本发明的色信息测定装置的第3实施形态的示意图。
图8B所示为上述第3实施形态的变形例的示意图。
图9所示为上述第3实施形态具有的波长选择部的作为一个例子的衍射光栅及组合光电二极管的结构立体图。
图10所示为本发明的印刷物信息测定装置的第4实施形态的示意图。
图11所示为发光部的构成示意图。
图12所示为发光部照射的三束光在用纸上的照射区域、以及漫反射光光电二极管及正反射光光电二极管能够接受来自用纸的反射光的用纸上的观测区域的平面图。
图13A所示为漫反射光缝隙部的构成示意图。
图13B所示为正反射光缝隙部的构成示意图。
图14所示为漫反射光光电二极管输出的受光信号归一化的图形。
图15所示为正反射光光电二极管输出的受光信号归一化的图形。
图16所示为计算部的方框图。
图17所示为受光发光时序的时序图。
图18所示为本发明的印刷物信息测定装置的第5实施形态的示意图。
图19所示为本发明的印刷物信息测定装置的第6实施形态的示意图。
图20所示为本发明的印刷物信息测定装置的第7实施形态的示意图。
图21A所示为以往的色敏传感器的示意图。
图21B所示为上述以往的色敏传感器的受光元素构成示意图。
图22所示为以往的用纸位置检测装置的示意图。
具体实施例方式
以下,利用图示的实施形态详细说明本发明。
(第1实施形态)图1A所示为本发明的色信息测定装置的第1实施形态。该第1实施形态具有发光部20、作为照射部的照射透镜21、作为聚光部的聚光透镜23、缝隙构件24、以及作为受光元件的光电二极管25。缝隙构件24配置在聚光透镜23与光电二极管25之间,具有缝隙24A。
上述发光部20具有由多个发光二极管组成的LED组,该多个发光二极管的发光波长互相不同。发光二极管价格便宜,而且寿命长,由于可批量生产遍及整个可见光区域的、各种各样发光光谱的发光二极管,因此还具有设计自由度,适合于构成色信息测定装置(即色敏传感器)的发光部。一般,由于色敏传感器的原理是测定被测定物体对各波长的反射率,因此LED组产生的发光光谱最好遍及整个可见光区域。但是,为了覆盖整个可见光区域,要使用多个发光波长不同的LED,由于这成为成本上升的主要因素,因此不理想。
所以,为了满足该宽带性与降低成本的两个矛盾的要求,在第1实施形态中,LED组射出三个不同的波长。即,发光部20具有发光波长互相不同的三个发光二极管。另外,该三个发光二极管产生的三个不同的发光波长最好是红色、绿色、蓝色的三种颜色。即,通过设定上述三个波长与红色、绿色、蓝色相对应,能够使上述三个发光二极管射出的三个光束的光谱分布为沿波长轴将可见光区域实质上三等分。因而,通过上述设定,上述三个发光二极管射出的三个光束能够有效地覆盖整个可见光区域。
下面,图2的平面图中所示为上述发光部20的一个构成例子的示意图。该发光部20具有红色发光二极管31及绿色发光二极管32及蓝色发光二极管33。在图2中,各发光二极管31、32、33安装在一块基板30上,配置在假想的三角形的实质上顶点。这样,通过将形成三个发光二极管31~33的各发光二极管芯片安装在一块基板30上,能够使发光部20的光学系统小型化。
如图1所示,作为照射部的照射透镜21将发光部20的三个发光二极管31~33射出的三个光束L31~L33进行聚光,向被测定物体12照射。这样,作为照射部通过使用透镜21,能够以廉价的手段将各发光二极管31~33的光束进行聚光。
下面,图3中所示为发光部20的各发光二极管31~33射出的三个光束L31~L33经过照射透镜21向被测定物体12的表面照射的情况。在图3中,41为来自红色发光二极管31的光束L31的照射区域,42为来自绿色发光二极管32的光束L32的照射区域,43为来自蓝色发光二极管33的光束L33的照射区域。另外,如图3所示,上述三个光束L31~L33在被定物体12的表面上具有公共的照射区域44。将用该测定物体12反射的上述三个光束L31~L33的反射光R31~R33经过图1A的透镜23及缝隙构件24的缝隙24A,入射到光电二极管25那样的被测定物体L2上的区域作为图3的虚线包围的观测区域45表示。
如图3所示,该观测区域45小于公共的照射区域44,公共的照射区域44包含观测区域45。因而,光电二极管25接受来自三个光束L31~L33的照射区域41~43重叠的公共照射区域44内包含的观测区域45的三色反射光R31~R33。因而,利用该光电二极管25输出的电信号,能够等效观测来自同一区域(观测区域45)的三色反射光R31~R33的强度,提高测定精度。
另外,在本实施形态中,通过用聚光透镜23构成聚光部,能够有效地将来自被测定物体12的反射光R31~R33向着光电二极管聚光。另外,在本实施形态中,通过用光电二极管25构成受光元件,能够廉价制造。来自被测定物体12的三角反射光R31~R33利用聚光透镜13经过缝隙构件24聚光在光电二极管25上,变换为与各反射光R31~R33的光强度成比例的三个电信号。
一般,光电二极管的受光部的形状是长方形,因此在想要使得与光电二极管25相对应的观测区域45为圆形时,最好在聚光透镜23与光电二极管25之间配置具有圆形缝隙24A的缝隙构件24。另外,缝隙构件24还有的优点是,能够遮挡不需的干扰光,改善受光信号的S/N比。利用缝隙构件24的缝隙24A的直径,能够将与光电二极管25相对应的观测区域45设定为所希望的直径。作为一个例子,在将该色信息测定装置安装在印刷机上,将监视该印刷机的印字状态作为前提的情况下,与光电二极管25相对应的圆形观测区域45的直径最好为小于等于2mm。这是因为,通过将观测区域45的直径设定为小于等于2mm,能够对印字状态进行高分辨率的测定。
在本实施形态中,以分时受光发光方式,来控制受光发光时序。图4中所示为该受光发光时序的时序图。首先,作为一个例子,安装在图2所示的基板30上的发光元件驱动部35产生具有规定周期的脉冲波形的触发信号51,将该触发信号51作为所有信号的基准。即,该发光元件驱动部35将比触发信号51仅延迟规定时间的信号作为输入红色发光二极管31的驱动信号52,将比该驱动信号52仅延迟规定时间的信号作为输入绿色发光二极管32的驱动信号53。另外,将比驱动信号52仅延迟规定时间的信号作为输入蓝色发光二极管33的驱动信号54。
其结果,与光电二极管25接受的光的强度相对应输出的电信号成为图4所示的受光信号55。该光电二极管25输出的受光信号55,作为一个例子如图1A所示,输入与光电二极管25相邻设置的信号处理部26。该信号处理部26与安装在基板30上的发光元件驱动部35输出的触发信号51取得同步,通过这样根据输入的受光信号55,能够分时取得与红、绿、蓝的三色反射光R31~R33的光强度成比例的三个光强度信号55R、55G、55B。
另外,如图4所示,最好各驱动信号52~54的占空比以小于等于0.1进行脉冲驱动。通过以脉冲驱动方式降低占空比,与DC(直流)驱动方式相比,以相同的平均消耗电流能够得到更大光通量的发光功率。换句话说,若想要用脉冲驱动方式及DC驱动方式发出相同的光通量,则由于脉冲驱动方式的平均消耗电流较少,因此比较经济。再有,脉冲驱动方式与DC驱动方式相比,LED的寿命也延长,由于散热性也好,因此输出稳定。
在本实施形态中,是利用图4所示的受光信号55得到与三色反射光R31~R33的各受光光强度成比例的信号55R、55G、55B,但由于光电二极管25输出的电信号随温度等周围环境而变化,因此最好以某一个基准信号进行归一化。
即,上述信号处理部26为了根据光电二极管25输出的电信号进行正确的测定,作为上述归一化的一个例子,首先决定上限基准信号及下限基准信号。即,上述信号处理部26在根据受光信号55的信号55R、55G、55B将色信息进行数字化时,首先固定作为相当于该数字化的标准的部分的上限基准信号及下限基准信号。将该上限基准信号及下限基准信号作为绝对基准。另外,作为一个例子,在本实施形态中,将光电二极管25接受来自被测定物体12的白色部分的反射光时输出的电信号作为上限基准信号,将光电二极管25接受来自被测定物体12的黑色部分的反射光时输出的电信号作为下限基准信号。
参照图5,说明上述归一化的一个具体例子。图5的横轴的“R”、“G”、“B”的各项目与来自红色、绿色、蓝色的发光二极管31、32、33的光束L31、L32、L33在观测区域反射后入射到光电二极管25时光电二极管25输出的受光信号55R、55G、55B相对应。另外,图5的横轴的(红)、(绿)、(蓝)、(品红)、(靛蓝)、(黄)、(白)的各栏,表示被测定物体12的观测区域45是红色、绿色、蓝色、品红、靛蓝、黄色、白色的情况。图5的纵轴表示将与三色反射光R31~R33的各反射光相对应的受光信号55R、55G、55B用下限基准信号及上限基准信号归一化的输出值。
在图5的横轴的(白)栏的项目“R”、“G”、“B”中,表示将接受来自被测定物体12的白色部分的三色反射光R31~R33的光电二极管25的受光信号55R、55G、55B进行归一化的值。在本实施形态中,由于被测定物体12的白色部分与上限基准信号相对应,因此“R”、“G”、“B”的各归一化值为1。
在图5的横轴的(红)栏的项目“R”、“G”、“B”中,表示将接受来自被测定物体12的红色部分的三色反射光R31~R33的光电二极管25的受光信号55R、55G、55B进行归一化的值。在被测定物体12的观测区域是红色时,来自红色发光二极管31的光束L31在观测区域45反射的反射光R31产生的受光信号55R的信号输出高。因而,该(红)栏的项目“R”的归一化值接近于1,是与被测定物12的观测区域45是白色部分时的(白)栏的项目(R)的归一化值相同。
另外,在观测区域45的颜色是绿色的(绿)栏中,项目(G)的归一化值接近于1,其它项目“R”、“B”的归一化值很小,相当于观测区域45是黑色部分时(下限基准信号)的归一化值。同样,在观测区域45的颜色是蓝色的(蓝)栏中,项目“B”的归一化值接近于1,其它项目“R”、“G”的归一化值很小,相当于观测区域45显黑色部分时(下限基准信号)的归一化值。
同样,图5的横轴的(品红)、(靛蓝)、(黄)的各栏中,表示被测定物体12的观测区域45的颜色是品红、靛蓝、黄色时的[R]、[G]、[B]的各归一化值。也可以说该被测定物体12的观测区域45是混色时也同样,例如在被测定物体12的观测区域45的颜色是品红(红与蓝的混色)时,项目[R]的归一化值及项目[B]的归一化值为实质上1,项目[G]的归一化值为实质上0。
这样,信号处理部25将与被测定物体12的观测区域45的红、绿、蓝的颜色分量成比例、分别与三色反射光R31~R33相对应的受光信号55R、55G、55B用上限基准信号及下限基准信号进行归一化,将表示该归一化的值的信号作为色信号输出。利用该色信息测定装置,来管理上述色信息,通过这样作为一个例子可以始终监视打印机的印刷状态。
另外,在上述实施形态中,是配置了聚光透镜23、缝隙构件24、光电二极管25,使得光电二极管25接受来自发光部20的光束L31~L33在被测定物体12正反射的正反射光R31~R33。与此不同的是,也可以如图1B所示,配置聚光透镜23、缝隙构件24、光电二极管25,使得光电二极管25接受来自发光部20的光束L31~L33在被测定物体12漫反射光D31~D33。另外,在上述实施形态中,发光部20具有红色、绿色、蓝色的发光二极管31、32、33,但作为发光部具有的发光二极管,也可以是产生红色、绿色、蓝色以外的互相不同的其它颜色光的两个或四个或四个以上的发光二极管。
(第2实施形态)下面,图6A中所示的本发明的色信息测定装置的第2实施形态。该第2实施形态没有第1实施形态的缝隙构件24,同时发光部20及光电二极管25的构成与前述的第1实施形态相同。下面,说明该第2实施形态与前述的第1实施形态不同之点。
如图6A所示,在该第2实施形态中,发光部20的出射光轴及光电二极管25的入射光轴相对于被测定物体12的表面形成实质上直角。在该第2实施形态中,具有透镜72,用该透镜72将从发光部20射出的光束形成准直化。该准直化的光束入射到菲涅尔透镜73。该菲涅尔透镜73兼作为照射部及聚光部。该菲涅尔透镜73兼作为照射部及聚光部。该菲涅尔透镜73使来自透镜72的准直化的光束入射到被测定物体12的照射区域44。从该照射区域44内的观测区域45反射的反射光再次入射到菲涅尔透镜73,再用透镜74聚光之后,入射到光电二极管25。
在该第2实施形态中,将发光部20射出的光束暂时用透镜72形成准直化。通过变换为准直光,能够缩短从发光部20到透镜72的信焦距。这样,能够使包含该色信息测定装置的整个色信息测定系统小型化。另外,在结构上能够将发光部20与受光元件25配置在同一个假想平面上,能够将发光部20及受光元件25的两部分安装在一块基板上。因而,根据该第2实施形态,与前述的第1实施形态的结构相比,能够使色信息测定装置本身小型化。
在该实施形态中,菲涅尔透镜73是将照射部的一部分与聚光部的一部分一体化的透镜。利用该一体化,作为包含该色信息测定装置的色信息测定系统的整个光学系统能够力图小型化。另外,所谓菲涅尔透镜,是减少透镜内部的光前进部分的壁厚、比通常的球面透镜要减少厚度的透镜。通过这样,能够实现F值小于通常的球面透镜的短焦点、而且明亮的透镜。因而,如本实施形态那样,由于将照射部及聚光部采用的透镜置换为菲涅尔透镜,而能够得到良好的光学特性,因此比较好。
另外,在图6A中,是配置了发光部20、照射透镜72、菲涅尔透镜73、聚光透镜74、光电二极管25,使得光电二极管25接受来自发光部20的光束在被测定物体12正反射的正反射光。与此不同的是,也可以如图6B所示,配置发光部20、照射透镜72、菲涅尔透镜73′、聚光透镜74、光电二极管25,使得光电二极管25接受来自发光部20的光束在被测定物体12漫反射的漫反射光。
接着,在图7A中所示为上述第2实施形态的变形例。在该变形例中,具有将该照射透镜72、菲涅尔透镜73、聚光透镜74集中成一个透镜而形成菲涅尔透镜化的一体化菲涅尔透镜81,来代替图6A的照射透镜72、菲涅尔透镜73、聚光透镜74。这样,由于具有一体型菲涅尔透镜81,因此能够减少零部件数量,能够以廉价制造。
再有,在该变形例中,与图6A的从菲涅尔透镜72到被测定物体12的焦距增长,但是光学系统变得紧凑,能够使色信息测定装置本身小型化。另外,在图7A中,所示的是光电二极管25接受来自发光部20的光束在被测定物体12正反射的正反射光的结构,但也可以如图7B所示,是光电二极管25接受来自发光部20的光束在被测定物体12漫反射的漫反射光的结构。
另外,在图6A、图6B、图7A、图7B的图示中,省略了信号处理部26。
(第3实施形态)下面,图8中所示为本发明的第3实施形态。该第3实施形态与前述的图7A的变形例相比,具有发光部20的三个发光二极管31~33、以及一体型菲涅尔透镜81的方面是相同的。但是,具有组合光电二极管93以代替光电二极管25,以及在该组合光电二极管93与一体化菲涅尔透镜81之间配置波长选择部92,这两点与前述的图7A的变形例不同。
另外,在该第3实施形态中,在图2中作为一个例子所示的发光元件驱动部35使发光部20的三个发光二极管31~33同时发光,这一点与前述的第1及第2实施形态不同。
在该第3实施形态中,使上述三个发光二极管31~33同时发光的发光方式虽然既可以是DC驱动方式,也可以是脉冲区域方式,但若考虑消耗电流,则最好进行脉冲驱动。从发光部20射出的光束与第2实施形态的变形例相同,从一体型菲涅尔透镜81向被测定物体12照射,在被测定物体12的观测区域45反射,作为反射光束再一次入射到一体型菲涅尔透镜81。利用该一体型菲涅尔透镜81聚光的反射光束经过波长选择部92,入射到组合光电二极管93。
在图9所示的一个例子中,表示作为波长选择部92的衍射光栅95,组合光电二极管93具有三个独立的受光部分93A、93B、93C。利用一体化菲涅尔透镜81聚光的光束通过衍射光栅101。那时,上述反射光束利用衍射光栅101以与波长相对应的衍射角进行衍射,使其入射全组合光电二极管93的受光部分93A~93C中的某一个。作为一个例子,如图9所示,用构成波长选择元件92的衍射光栅95进行衍射的红色反射光R31入射到该受光部分93A,用衍射光栅95进行衍射的绿色反射光R32入射到受光部分93B,用衍射光栅95进行衍射的蓝色反射光R33入射到受光部分93C。
在本实施形态中,使得组合光电二极管93的各受光部分93A~93C的光点直径比各受光部分93A~93C要小很多。如本实施形态那样,通过使用衍射光栅95作为波长选择部分92,与使用波长滤光片的情况相比,能够实现廉价的波长选择手段。
另外,在图8A中,是配置了发光部20、一体化菲涅尔透镜81、波长选择部92、组合光电二极管93,使得组合光电二极管93接受来自发光部20的光束在被测定物体12正反射的正反射光。与此不同的是,也可以如图8B所示,配置发光部20、一体型菲涅尔透镜81′、波长选择部92、组合光电二极管93,使得组合光电二极管93接受来自发光部20的光束在被测定物体12漫反射的漫反射光。另外,根据具有上述色信息测定装置、同时利用该色信息测定装置输出的电信号,对功能进行控制的电子设备(作为一个例子是打印机),能够利用上述色信息测定装置进行高精度的功能控制,能够实现小型、高性能的电子设备。另外,在上述实施形态中,是采用了光电二极管作为受光元件,但也可以采用光电晶体管或光电IC等其它的受光元件。
(第4实施形态)图10所示为本发明的印刷物信息测定装置的第4实施形态的示意图。该印刷物信息测定装置测定印刷装置输出的印刷物的色信息及位置信息。作为上述印刷装置,例如是彩色打印机或彩色复印机。作为上述印刷物,例如是OHP或用纸。若具体来说,则上述印刷物信息装置在该印刷装置的壳体1041上测定用上述印刷装置印刷的用纸1032的色信息及位置信息。即,上述印刷物信息装置是用纸信息传感器,从与箭头所示的上述用纸1032的传送方向垂直的方向进行测定。
该用纸信息传感器具有发光部1030、作为发光部侧聚光部的发光聚光透镜1031、作为对物侧聚光部的对物聚光透镜1033、作为漫反射光聚光部的漫反射光聚光透镜1034、漫反射光缝隙部1035、作为漫反射光受光部的漫反射光光电二极管1036、作为正反射光聚光部的正反射光聚光透镜1037、正反射光缝隙部1038、作为正反射光受光部的正反射光光电二极管1039、以及计算部1020。
上述发光部1030发出波长互相不同的多束光。上述发光聚光透镜1031将来自上述发光部1030的光变换为实质上平行状态的难直光。
上述对物聚光透镜1033将来自上述发光聚光透镜1031的上述准直光照射到上述用纸1032上,同时将来自该用纸1032的漫反向光及正反向光变换为实质上平等状态的准直光。
上述漫反射光光电二极管1036将来自上述用纸1032的上述漫反射光变换为电信号。上述正反射光光电二极管1039将来自上述用纸1032的上述正反射光变换为电信号。
上述漫反射光聚光透镜1034位于上述对物聚光透镜1033与上述漫反射光光电二极管1036之间,将来自上述对物聚光透镜1033的上述准直光聚光在上述漫反射光光电二极管1036上。
上述漫正射光聚光透镜1037位于上述对物聚光透镜1033与上述漫正射光光电二极管1039之间,将来自上述对物聚光透镜1033的上述准直光聚光在上述漫正射光光电二极管1039上。
上述漫反射光缝隙部1035配置在上述漫反射光聚光透镜1034与上述漫反射光光电二极管1036之间,并具有缝隙。上述正反射光缝隙部1038配置在上述正反射光聚光透镜1037与上述正反射光光电二极管1039之间,并具有缝隙。
上述计算部1020利用上述漫反射光光电二极管1036及上述正反射光光电二极管1039的至少一方的输出,计算上述用纸1032的色信息,同时利用上述正反射光光电二极管1039的输出,计算上述用纸1032的位置信息。利用上述漫反射光光电二极管1036,测定上述用纸1032的色相。利用上述正反射光光电二极管1039,测定上述用纸1032的光泽及位置。
上述发光部1030具有作为多个发光元件的发光二极管(LED)。该多个LED的发光波长互相不同。该LED价格,便宜而且寿命长,由于可批量生产遍及整个可见光区域的、各种各样发光光谱的LED,因此还具有设计自由度,适合于构成上述用纸信息传感器的上述发光部1030。
一般,在测定物体的色信息的情况下,由于测定用纸对各波长的反射率,因此LED组产生的发光光谱最好遍及整个可见光区域。但是,为了覆盖整个可见光区域,要使用多个发光波长不同的LED,由于这成为成本上升的主要因素,因此不理想。
所以,为了满足该宽带性与降低成本的两个矛盾的要求,在该第4实施形态中,LED组射出三个不同的波长。即,上述发光部1030具有发光波长互相不同的三个LED。另外,该三个LED产生的三个不同的发光波长最好是红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的三种颜色。即,通过设定上述三个波长与RGB相对应,能够使上述三个LED射出的三束光的光谱分布与沿波长轴实质上三等分的可见光区域相对应。因而,通过上述设定,上述三个LED射出的三束光能够有效地覆盖整个可见光区域。
这里,图11的平面图中所示为上述发光部1030的一个构成例子的示意图。该发光部1030具有红色发光二极管(LED(R))1070及绿色发光二极管(LED(G))及蓝色发光二极管(LED(B))1072。在图11中,各LED1070、1071、1072安装在同一块基板上,配置在假想的三角形的实质上顶点。
这样,由于上述三个LED1070、1071、1072安装在同一块基板上,因此能够力图节省空间提供更小型的印刷物信息测定装置。另外,能够提高利用上述三个LED1070、1071、1072照射在上述用纸1032时的公共照射区域相对于全部照射区域的比例,提高光的利用效率,是更经济的。另外,各LED1070、1071、1072的配置不限于此。
各LED1070、1071、1072射出的RGB光利用上述发光聚光透镜1031变换为实质上准直光,再利用上述对物聚光透镜1033,照射在上述用纸1032上。
图12中所示为上述发光部1030的各LED1070、1071、1072射出的三束光经过上述发光聚光透镜1031及上述对物聚光透镜1033、向上述用纸1032的表面照射的情况。区域1091是来自上述LED(R)1070的光的照射区域,区域1092是来自上述LED(G)1071的光的照射区域,区域1093是来自上述LED(B)1072的光的照射区域。上述三束光的照射区域1091、1092、1093在上述用纸1032的表面上具有用阴影线表示的公共的照射区域1090。
再有,如图10所示,在上述用纸1032反射的光再次用上述对物聚光透镜1033变换为准直光,漫反射光分量利用上述漫反射光聚光透镜1034聚光在上述漫反射光光电二极管1036上。另外,正反射光分量利用上述正反射光聚光透镜1037聚光在上述正反射光光电二极管1039上,利用各自的上述光电二极管1036及1039,变换为与受光量成比例的电信号。
由于上述发光部侧聚光部、上述漫反射光聚光部、上述正反射光聚光部及上述对物侧聚光部用透镜构成,因此能够以廉价、有效地将光束聚光,能够实现小型、廉价的用纸信息传感器。
另外,由于上述发光部1030用发光二极管构成,因此能够实现廉价的用纸信息传感器。另外,由于上述漫反射光受光部及上述正反射光变换部用光电二极管构成,因此能够以廉价进行高精度的测定。
图12的用虚线表示的区域1094及1095是在上述用纸1032上的区域中、来自该区域的反射光能够用上述光电二极管1036及1039受光的区域,称为上述光电二极管1036及1039的观测区域。上述区域1094表示上述漫反射光光电二极管1036的观测区域,称为漫反射光观测区域。上述区域1095表示上述正反射光光电二极管1039的观测区域,称为正反射光观测区域。
上述观测区域1094及1095小于上述公共照射区域1090,该公共照射区域1090包含上述观测区域1094及1095。因而,上述光电二极管1036及1039接受来自RGB的上述照射区域1091、1092、1093重叠的公共照射区域1090内包含的上述观测区域1094及1095的三色反射光。
换句话说,上述公共照射区域1090包含上述漫反射光经过上述对物聚光透镜1033及上述漫反射光聚光透镜1034及上述漫反射光缝隙部1035的上述缝隙,入射到上述漫反射光光电二极光1036那样的漫反射光观测区域1094。另外,上述公共照射区域1090包含上述正反射光经过上述对物聚光透镜1033及上述正反射聚光透镜1037及上述正反射光缝隙部1038的上述缝隙,入射到上述正反射光光电二极光1039那样的正反射光观测区域1095。
因此,能够等效地观测来自同一区域(上述公共区域1090)的三色反射光,提高测定精度。再有,通过使上述缝隙部1035及1038的上述缝隙为圆形或长方形等,则上述光电二极管1036及1039的观测区域的形状发生变化,也能够形成所希望的观测区域的形状。另外,上述缝隙还具有能够遮挡不需要的干扰光、改善受光信号的S/N比的优点。
上述漫反射光缝隙部1035如图13A所示,具有圆形缝隙1081。因而,如图12所示,能够使上述漫反射光观测区域1094为圆形。这样具有的优点是,通过将上述漫反射光观测区域1094为圆形,而该圆形是相距中心的等距离的点的集合,从而使圆的中心与想要测定的点对准,能够根据圆的半径来决定空间分辨率,能够有效地确保光通量。因而,上述漫反射光观测区域1094最好是圆形区域。
另外,上述正反射光缝隙部1038如图13B所示,具有长方形缝隙1082。因而,如图12所示,能够使上述正反射光观测区域1095为长方形。
利用上述正反射光光电二极管1039由于主要测定图12的箭头所示的上述用纸1032传送方向的位置,因此对于上述用纸1032的传送方向,必须将空间分辨率设定得较小。
这是若减小上述正反射光缝隙部1038的缝隙,则能够减小上述正反射光观测区域1095,能够提高空间分辨率。但是,若过分减小上述正反射光缝隙1038的缝隙,则用上述正反射光光电二极管1039不能取得光通量,S/N比将恶化。为了满足这相反的两个条件,最好使上述正反射光缝隙部1038的缝隙形成的长方形。
通过使上述正反射光缝隙部1038的缝隙的形状形成为长方形,能够沿用纸传送方向实现高的空间分辨率,再由于能够接受适当的光通量,能够以高的S/N比进行测定。
由于用上述光电二极管1036及1039输出的电信号随周围环境而变化,因此最好用某一个基准信号进行归一化。即,为了根据上述光电二极管1036及1039输出的电信号对上述用纸1032的色信息及位置信息进行正确的测定,作为上述归一化的一个例子,首先决定上限归一化基准信号及下限归一化基准信号。
即,在根据受光信号将色信息数字化时,首先固定上限基准信号及下限基准信号,作为相当于该数字化的标准的部分。将上述上限基准信号及上述下限基准信号作为绝对性的基准。
另外,作为一个例子,将上述各光电二极管1036及1039在接受来自上述用纸1032的白色部分的反射光时输出的电信号作为上限基准信号,将上述各光电二极管1036及1039在接受来自黑色的上述壳体1041的反射光时输出的电信号作为下限基准信号。
这是在不存在上述用纸1032的情况下,上述用纸信息传感器射出的光束用上述壳体1041反射时,上述壳体1041上的区域必须是黑色。通过使上述壳体1041为黑色,在存在上述用纸1032时,从上述用纸信息传感器射出的光透过上述用纸1032,用上述壳体1041反射,再透过上述用纸1032,由于能够减少入射到上述用纸信息传感器的散射光的光强度,因此能够提高上述用纸信息传感器的测定精度。
另外,下限基准信号也可以采用接受来自上述用纸1032的黑色部分的反射光时输出的电信号。另外,也可以将来自上述用纸1032的反射光不入射到上述光电二极管1036及1039时的上述光电二极管1036及1039的输出信号作为下限基准信号。
下面,说明根据用上述归一化方法测定时的上述漫反射光光电二极管1036及上述正反射光光电二极管1039的输出,来测定上述用纸1032的色信息及位置信息的一个例子。
首先,是上述用纸1032的色信息的测定,根据上述漫反射光光电二极管1036的输出,测定上述用纸1032的色相,根据上述正反射光光电二极管1039的输出,测定上述用纸1032的光泽。
图14的横轴的[R]、[G]、[B]的各项目与来自黑色、红色、绿色、蓝色的上述LED1070、1071、1072的光在上述用纸1032上的圆形的上述观测区域1094反射后入射到上述漫反射光光电二极管1036时、上述漫反射光光电二极管1036输出的受光信号相对应。
另外,图14的横轴的(黑)、(红)、(绿)、(蓝)、(品红)、(靛蓝)、(黄)、(白)的各栏表示上述用纸1032的上述观测区域1094是红色、绿色、蓝色、品红、靛蓝、黄色、白色的情况。图14的纵轴表示将与三色反射光的各反射光相对应的受光信号如前所述用基准信号归一化的输出值,该基淮信号是将来自上述壳体1041的黑色部分的受光信号作为下限基淮信号,同时将来自上述用纸1032的白色部分的受光信号作为上限基淮信号。
另外,在图14的横轴的(白)栏的项目[R]、[G]、[B]中,表示将接受来自上述用纸1032的白色部分的三色反射光的上述光电二极管1036的受光信号进行归一化的值。在本实施形态中,由于上述用纸1032的白色部分与上限基淮信号相对应,因此[R]、[G]、[B]的各归一化输出值为1。
另外,在图14的横轴的(黑)栏的项目[R]、[G]、[B]中,由于上述用纸1032的黑色部分与下限基准信号的上述壳体1041的黑色在光学上实质上相等,因此[R]、[G]、[B]的各归一化输出值为0。
另外,在图14的横轴的(红)栏的项目[R]、[G]、[B]中,表示将接受来自上述用纸1032的红色部分的三色反射光的上述光电二极管1036的受光信号进行归一化的值。在上述用纸1032的上述观测区域1094是红色时,来自上述LED(R)1070的光在上述观测区域1094反射的反射光所产生的受光信号即[R]的信号输出高。因而,该(红)栏的项目[R]的归一化输出值与[G]、[B]相比,接近于1。
另外,在上述观测区域1094的颜色是绿色的(绿)栏中,项目[G]的归一化输出值与其它项目[R]、[B]的归一化值相比要高。同样,在上述观测区域1094的颜色是蓝色的(蓝)栏中,项目[B]的归一化输出值与其它项目[R]、[G]的归一化值相比要高。
同样,在图14的横轴的(品红)、(靛蓝)、(黄)的各栏中,表示上述用纸1032的上述观测区域1094的颜色是品红、靛蓝、黄色时[R]、[G]、[B]的各归一化输出值。可以说上述用纸1032的上述观测区域1094是混色时也同样,例如在上述用纸1032的上述观测区域1094的颜色是品红(红与蓝的混色)时,项目[R]的归一化输出值及项目[B]的归一化输出值与项目[G]的归一化输出值相比要高。
这样,上述用纸信息传感器将与上述用纸1032的上述观测区域1094的红、绿、蓝的颜色分量成比例、分别与三色反射光相对应的受光信号用上限基准信号及下限基淮信号进行归一化,将表示该归一化的值的信号输出,从而能够判断用纸的色相。
另外,通过比较上述正反射光光电二极管1039与上述漫反射光光电二极管1036的输出,能够差别上述用纸1032的光泽。即,在上述用纸1032的光泽较亮时,由于正反射光分量多,漫反射光分量少,因此上述正反射光光电二极管1039的输出大,上述漫反射光光电二极管1036的输出小。反之,在上述用纸1032的光泽较暗时,由于正反射光分量少,漫反射光分量多,因此上述正反射光光电二极管1039的输出小,上述漫反射光光电二极管1036的输出大。
利用该用纸信息传感器,来管理上述用纸1032的色信息(也包含光泽),通过这样能够始终监视印刷装置的印刷状态,还能够应对因印刷装置的时效变化而产生的印刷状态的变化。另外,根据测定的上述用纸1032的色相及光泽,还能够识别上述用纸1032。
下面,说明根据上述正反射光光电二极管1039的输出,来测定上述用纸1032的位置信息的一个例子。
在印刷装置中,由于上述用纸1032进行一维传送,因此若能检测出上述用纸1032在传送方向上的上述用纸1032的边缘,则能够确定上述用纸1032的位置。图15是将上述用纸1032传送过来时上述正反射光光电二极管1039相对于上述用纸1032的位置的输出用上述归一化方法进行归一化的结果。
在上述用纸1032传送过之前,图15的纵轴的上述正反射光光电二极管1039的归一化输出值为0。即,在没有上述用纸1032的状态下,上述正反射光光电二极管1039接受来自上述壳体1041的黑色部分的反射光。由于在该归一化方法中将该输出作为下限基准信号,因此上述正反射光光电二极管1039的归一化输出值为0。
然后,从该状态起慢慢地传送上述用纸1032,若上述用纸1032来到上述正反射光光电二极管1039的长方形的上述观测区域1095,则输出开始增加,若上述观测区域1095完全到达上述用纸1032上的白色部分,则如图15所示,归一化输出值成为1。
这是由于在上述归一化方法中,将接受来自上述用纸1032的白色部分的反射光时的上述正反射光光电二极管1039的输出作为上限基准信号。图15所示为在该用纸传送的时效变化中,上述正反射光光电二极管1039相对于用纸位置的归一化输出。
这里,在图15中,RGB各色用纸相对于用纸位置的反射光强度虽略有不同,但由于进行归一化,设计上应该成为相同输出。这是由于,透镜材料具有波长分散性,透镜材料的折射率取决于RGB各色而略有不同。因而,严格来说,上述正反射光光电二极管1039在上述用纸1032上的上述区域1095取决于RGB各色而略有不同。为了消除这一不同,透镜可不使用单透镜,而必须使用多片的组合透镜(消色差透镜),但成本增加,是不现实的。
在本实施形态冲,如图15所示,为了修正RGB各色的反射光的一点点差异,将上述正反射光光电二极管1039的归一化输出值用RGB各色进行平均,并用该平均信号来检测上述用纸1032的位置。在图15中,在上述正反射光光电二极管1039的归一化输出值中的RGB各色的平均输出为0.5(=(上限基准信号+下限基准信号)/2)时,可以说上述观测区域1095是一半为上述用纸1032的白色、一半是上述壳体1041的黑色的区域。即,在归一化输出值为0.5时,在图12中可以说上述用纸1032的边缘存在于将上述观测区域1095在用纸传送方向上一分为二的线段1096之上。即,该线段1096是用纸传送方向的用纸检测位置。这样,利用上述正反射光光电二极管1039的归一化输出值,能够测定上述用纸1032的位置信息。
利用该用纸信息传感器,以高精度检测上述用纸1032的位置信息,从而能够在上述用纸1032上的设想的位置形成图像。另外,由于在无边框印刷时,也能够以高精度控制位置信息,因此也不会有超出上述用纸1032的墨水污损上述壳体1041的情况。因而,在这之后通过相同部位的用纸也不会污损。
如图16所示,上述计算部1020具有使用基准信号将上述漫反射光光电二极管1036输出的电信号归一化、同时使用基准信号将上述正反射光光电二极管1039输出的电信号归一化的信号处理部1200。
该信号处理部1200具有将上述漫反射光光电二极管1036及上述正反射光光电二极管1039的输出变换为数字信号的A/D变换部1203、存储上述归一化方法中的归一化上限信号及归一化下限信号的存储部1204、以及按上述归一化方法进行信号处理并将计算结果向打印机一侧输出的运算部1205。
另外,上述信号处理部1200具有产生基准信号的基准信号发生电路1201,并具有根据该基准信号产生上述LED(R)1070、上述LED(G)1071及上述LED(B)1072的各自的驱动信号的LED驱动信号发生电路1202。
而且,上述算出部1020以分时受光发光方式来控制该发光时序,从而避免在受光侧产生RGB信号干扰。图17中所示为该受光发光时序的时序图的一个例子。
首先,将上述基准信号发生电路1201输出的具有规定周期的脉冲波形的基准信号1300作为基准,将该基准信号1300作为所有信号的基准。将比该基准信号1300仅延迟一定时间的信号作为输入上述LED(R)1070的驱动信号LED(R)1301。另外,同样输入上述LED(G)1071的驱动信号LED(G)1302及输入上述LED(B)1072的驱动信号LED(B)1303是比上述基准信号1300仅延迟一定时间的信号。
这里,重要的不是发光的顺序,而是各色发光的时序没有重叠。这样,通过防止各色的发光时序中的重叠,在受光侧也能够防止各色受光信号的干扰,能够提高测定精度。
这样的发光方式中的上述漫反射光光电二极管1036及上述正反射光光电二极管1039的受光信号的一个例子分别是漫反射光受光信号1304及正反射光受光信号1305。这里重要的是,受光信号1304及1305如图17所示那样进行分时,使得达到RGB各色的反射光互相没有影响的程度。
因而,对上述LED驱动信号1301、1302、1303进行强度调制。作为一个例子,最好对上述LED驱动信号1301、1302、1303以占空比为小于等于0.1进行脉冲驱动。
通过这样,在上述光电二极这1306及1039中,能够防止受光信号的各色干扰。另外,上述LED1070、1071、1072也通过以脉冲驱动方式降低占空比,与DC(直流)驱动方式相比,以相同的平均消耗电流能够得到更大光通量的发光功率。
换句话说,若想要用脉冲驱动方式及DC驱动方式发出相同的光通量,则由于脉冲驱动方式的平均消耗电流较少,因此比较经济。再有,脉冲驱动方式与DC驱动方式相比,LED的寿命也延长,由于散热性也好,因此输出稳定。另外,也可以将上术计算部1020作为印刷装置的一部分。即,也可以从上述漫反射光光电二极管1036及上述正反射光光电二极管1039向上述印刷装置一侧输出模拟信号,使用该印刷装置一侧的存储器及运算部,进行上述处理。
另外,在上述实施形态中,上述发光部1030具有上述红色LED1070、上述绿色LED1071及上述蓝色LED1072。但是,作为上述发光部1030具有的LED,也可以是发出红色、绿色、蓝色以外的互相不同的其它颜色光的两个或四个或四个以上的LED。
另外,上述发光部1030也可以具有多个不同发光波长的激光二极管。另外,在上述实施形态中,作为上述受光部是采用了光电二极管,但也可以采用光电晶体管或光电IC等其它受光元件。
另外,也可以将上述漫反射光光电二极管1036及上述正反射光光电二极管1039形成在同一基板上,能够提供小型的印刷物信息测定装置(用纸信息传感器)。
(第5实施形态)图18所示为本发明的印刷物信息测定装置的第5实施形态。要说明与上述第4实施形态(图10)的不同点,则在于在该第5实施形态中,用一个一体型透镜1040构成图10的上述漫反射光聚光透镜1034及上述正反射光聚光透镜1037。另外,对于与图10中构成要素相同的构成要素,附加同一标号,并省略其说明。
根据上述构成的印刷物信息测定装置,由于上述漫反射光聚光透镜1034及上述正反射光聚光透镜1037是用一个透镜构成,因此能够减少光学系统的零部件数量,能够实现制造工序中工时更少、更廉价的印刷物信息测定装置(用纸信息传感器)。
(第6实施形态)图19所示为本发明的印刷物信息测定装置的第6实施形态。要说明与上述第4实施形态(图10)的不同点,则在于在该第6实施形态中,用一个一体型透镜1050构成图10的上述漫反射光聚光透镜1034、上述正反射光聚光透镜1037及上述对物聚光透镜1033。另外,对于与图10中构成要素相同的构成要素,附加同一标号,并省略其说明。
根据上述构成的印刷物信息测定装置,由于上述漫反射光聚光透镜1034、上述正反射光聚光透镜1037及上述对物聚光透镜1033是用一个透镜构成,因此能够减少光学系统的零部件数量,能够实现制造工序中工时更少、更小型的廉价的印刷物信息测定装置(用纸信息传感器)。
(第7实施形态)图20所示为本发明的印刷物信息测定装置的第7实施形态。要说明与上述第4实施形态(图10)的不同点,则在于在该第7实施形态中,用一个一体型透镜1060构成图10的上述发光聚光透镜1031、上述正反射光聚光透镜1034、上述对物聚光透镜1037及上述对物聚光透镜1033。另外,对于与图10中构成要素相同的构成要素,附加同一标号,并省略其说明。
根据上述构成的印刷物信息测定装置,由于上述发光聚光透镜1031、上述漫反射光聚光透镜1034、上述正反射光透镜1037及上述对物聚光透镜1033是用一个透镜构成,因此能够减少光学系统的零部件数量,能够实现制造工序中工时更少、更小型的廉价的印刷物信息测定装置(用纸信息传感器)。
另外,上述漫反射光受光部及上述正反射光受光部用组合光电二极管1061构成。因而,由于使制造工序中的工时减少,因此能够减少成本,由于组合光电二极管能够构成小型的光学系统,因此能够提供小型和廉价的用纸信息传感器。
另外,也可以将上述一体型透镜1060采用菲涅尔透镜。这里,所谓菲涅尔透镜,是通过减少透镜内部的光前进部分的壁厚部、从而能够比通常的球面透镜要减少厚度的透镜。通过采用菲涅尔透镜,能够实现比通常的球面透镜要薄、F值小的短焦点、而且明亮的透镜。这样,由于采用菲涅尔透镜能够得到良好的光学特性,因此比较好。
另外,也可以将上述第4实施形态的上述发光聚光透镜1031、上述漫反射光聚光透镜1034、上述正反射光聚光透镜1037及上述对物聚光透镜1033、上述第5实施形态的上述一体型透镜1040、以及上述第6实施形态的上述一体型透镜1050实现菲涅尔透镜化。
另外,本发明的印刷装置根据利用上述第4~上述第7实施形态的某一个上述用纸信息传感器测定的、作为印刷物的上述用纸1032的色信息及位置信息,来控制以后印刷的用纸的颜色及位置。
因此,根据本发明的印刷装置,由于根据利用上述用纸信息传感器测定的上述用纸1032的色信息及位置,因此能够进行高精度的印刷。
以上,对本发明进行了说明,但很清楚这也可以进行种种变更。那样的变更不应该看作为超出本发明的精神及范围,作为业内人士自然清楚的那样的变更,全部包含在接下来的权利要求范围中。
权利要求
1.一种色信息测定装置,其特征在于,包括具有发光波长互相不同的多个发光元件的发光部;使来自所述发光部的波长不同的多个光束向被测定物体照射的照射部;将接受的波长不同的多束光分别变换为电信号后输出的受光元件;以及将来自所述被测定物体的反射光聚光在所述受光元件的聚光部,从所述发光元件照射所述被测定物体的互相不同波长的多个光束,在所述被测定物体上具有公共的照射区域,在所述被测定物体上的公共的照射区域,包含反射光经过所述聚光部、入射到受光元件那样的所述被测定物体上的观测区域。
2.如权利要求1所述的色信息测定装置,其特征在于,所述发光部具有发光波长互相不同的三个发光元件。
3.如权利要求2所述的色信息测定装置,其特征在于,所述三个发光元件的发光波长分别与红、绿、蓝相对应。
4.如权利要求1所述的色信息测定装置,其特征在于,具有配置在所述聚光部与所述受光元件之间的缝隙构件,所述缝隙构件具有圆形缝隙,所述被测定物体上的所述观测区域是圆形。
5.如权利要求4所述的色信息测定装置,其特征在于,所述被测定物体上的所述观测区域小于直径2mm的圆形。
6.如权利要求2所述的色信息测定装置,其特征在于,将所述发光部具有的三个发光元件形成在一个基板上。
7.如权利要求2所述的色信息测定装置,其特征在于,具有使所述发光部具有的三个发光元件分时依次发光的发光元件驱动部。
8.如权利要求7所述的色信息测定装置,其特征在于,所述受光元件用光电二极管构成。
9.如权利要求2所述的色信息测定装置,其特征在于,具有配置在所述聚光部与受光零件之间的波长选择部,具有使所述发光部具有的三个发光元件同时发光的发光元件驱动部。
10.如权利要求9所述的色信息测定装置,其特征在于,用衍射光栅构成所述波长选择部。
11.如权利要求9所述的色信息测定装置,其特征在于,用具有多个独立的受光部分的组合光电二极管构成所述受光元件。
12.如权利要求11所述的色信息测定装置,其特征在于,所述聚光部聚光在所述组合光电二极管的所述受光部分的光束的光点尺寸,小于所述受光部分的面积。
13.如权利要求1所述的色信息测定装置,其特征在于,用透镜构成所述照射部。
14.如权利要求1所述的色信息测定装置,其特征在于,用透镜构成所述聚光部。
15.如权利要求1所述的色信息测定装置,其特征在于,一个透镜构成所述照射部及所述聚光部的两个部分。
16.如权利要求13所述的色信息测定装置,其特征在于,所述透镜是菲涅尔透镜。
17.如权利要求1所述的色信息测定装置,其特征在于,具有将所述受光零件输出的电信号用基准信号规一化的信号处理部。
18.如权利要求17所述的色信息测定装置,其特征在于,所述信号处理部将所述受光元件输出的电信号用上限基准信号及下限基准信号归一化。
19.如权利要求18所述的色信息测定装置,其特征在于,所述上限基准信号是所述受光元件接受来自白色部分的反射光时输出的电信号,所述下限基准信号是所述受光元件接受来自黑色部分的反射光时输出的电信号。
20.如权利要求1所述的色信息测定装置,其特征在于,用发光二极管构成所述发光元件。
21.如权利要求1所述的色信息测定装置,其特征在于,具有对所述发光元件进行脉冲驱动的脉冲驱动部。
22.如权利要求21所述的色信息测定装置,其特征在于,所述脉冲驱动部的驱动所述发光元件的脉冲占空比为小于等于0.1。
23.一种电子设备,其特征在于,具有权利要求1所述的色信息测定装置。
24.如权利要求23所述的电子设备,其特征在于,利用所述色信息测定装置输出的电信号,对功能进行控制。
25.一种印刷物信息测定装置,其特征在于,具有发出波长互相不同的多束光的发光部;将来自该发光部的光变换为实质上平行状态的准直光的发光部侧聚光部;将来自该发光部侧聚光部的所述准直光照射在印刷物上、同时将来自该印刷物的漫反射光及正反射光变换为实质上平行状态的准直光的对物侧聚光部;将来自所述印刷物的所述漫反射光变换为电信号的漫反射光受光部;将来自所述印刷物的所述正反射光变换为电信号的正反射光受光部;位于所述对物侧聚光部与所述漫反射光受光部之间、将来自所述对物侧聚光部的所述准直光聚光在所述漫反射光受光部上的漫反射光聚光部;位于所述对物侧聚光部与所述正反射光受光部之间、将来自所述对物侧聚光部的所述准直光聚光在所述正反射光受光部上的正反射光聚光部;以及利用所述漫反射光受光部及所述正反射光受光部的至少一方的输出,来计算所述印刷物的色信息,同时利用所述正反射光受光部的输出,来计算所述印刷物的位置信息的计算部。
26.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述发光部具有发光波长互相不同的三个发光元件。
27.如权利要求26所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述三个发光元件的发光波长分别红、绿、蓝相对应。
28.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,具有配置在所述漫反射光聚光部与所述漫反射光受光部之间、同时具有缝隙的漫反射光缝隙部,从所述发光部照射所述印刷物的所述多束光在所述印刷物上形成公共照射区域,该照射区域包含所述漫反射光经过所述对物侧聚光部及所述漫反射光聚光部及所述漫反射光缝隙部的所述缝隙,入射到所述漫反射光受光部那样的漫反射光观测区域。
29.如权利要求28所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述漫反射光缝隙部的所述缝隙的形状是圆形。
30.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,具有配置在所述正反射光聚光部与所述正反射光受光部之间、同时具有缝隙的正反射光缝隙部,从所述发光部照射所述印刷物的所述多束光在所述印刷物上形成公共照射区域,该照射区域包含所述正反射光经过所述对物侧聚光部及所述正反射光聚光部及所述正反射光缝隙部的所述缝隙,入射到所述正反射光受光部那样的正反射光观测区域。
31.如权利要求30所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述正反射光缝隙部的所述缝隙的形状是长方形。
32.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述发光部侧聚光部用透镜构成。
33.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述漫反射光聚光部用透镜构成。
34.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述正反射光聚光部用透镜构成。
35.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述对物侧聚光部用透镜构成。
36.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述漫反射光聚光部及所述正反射光聚光部用一个透镜构成。
37.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述漫反射光聚光部、所述正反射光聚光部及所述对物侧聚光部用一个透镜构成。
38.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述发光部侧聚光部、所述漫反射光聚光部、所述正反射光聚出部及所述对物侧聚光部用一个透镜构成。
39.如权利要求32所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述透镜是菲涅尔透镜。
40.如权利要求26所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述三个发光元件安装在同一基板上。
41.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,对驱动所述发光部的信号进行强度调制。
42.如权利要求41所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,驱动所述发光部的信号是矩形波,该矩形波的占空比为小于等于0.1。
43.如权利要求41所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述发光部,分时发出所述多束光。
44.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述发光部用发光二极管构成。
45.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述漫反射光受光部及所述正反射光受光部用光电二极管构成。
46.如权利要求45所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述漫反射光受光部及所述正反射光受光部的光电二极管形成在同一基板上。
47.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述漫反射光受光部及所述正反射光受光部用组合光电二极管构成。
48.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述计算部具有将所述漫反射光受光部输出的电信号用基准信号归一化的信号处理部。
49.如权利要求25所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述计算部具有将所述正反射光受光部输出的电信号用基准信号归一化的信号处理部。
50.如权利要求48所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述信号处理部将所述漫反射光受光部输出的电信号用上限基准信号及下限基准信号归一化。
51.如权利要求49所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述信号处理部将所述正反射光受光部输出的电信号用上限基准信号及下限基准信号归一化。
52.如权利要求50所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述上限基准信号是所述漫反射光受光部接受来自白色部分的漫反射光时输出的电信号,所述下限基准信号是所述漫反射光受光部接受来自黑色部分的漫反射光时输电信号。
53.如权利要求51所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述上限基准信号是所述正反射光受光部接受来自白色部分的漫反射光时输出的电信号,所述下限基准信号是所述正反射光受光部接受来自黑色部分的漫反射光时输电信号。
54.如权利要求51所述的印刷物信息测定装置,其特征在于,所述计算部将所述正反射光受光部的归一化输出的各波长平均值为(上限基准信号+下限基准信号)/2时的所述印刷物的位置作为所述印刷物的位置信息进行计算。
55.一种印刷装置,其特征在于,根据权利要求25所述的所述印刷物信息测定装置测定的所述印刷物的色信息及位置信息,控制以后印刷的印刷物的颜色及位置。
全文摘要
本发明揭示一种色信息测定装置、印刷物信息测定装置、印刷装置及电子设备。具有从发光部具有的红色发光二极管、绿色发光二极管及蓝色发光二极管照射被测定物体的互相不同波长的三个光束在被测定物体上的公共照射区域,同时该被测定物体上的公共照射区域包含反射光经过聚光透镜及缝隙构件,入射到光电二极管那样的被测定物体上的观测区域。因而,能够确实将不同波长的三个光束重叠的公共照射区域作为观测区域,能够等效地观测来自该观测区域的不同波长的多个反射光强度,能够提高测定精度。
文档编号B41F33/00GK1896701SQ200610105698
公开日2007年1月17日 申请日期2006年7月12日 优先权日2005年7月13日
发明者渡部恒久, 民长隆之, 和田秀夫 申请人:夏普株式会社
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